CN103849446A

CN103849446A - 纳米铜聚脲基润滑脂组合物

Info

Publication number: CN103849446A
Application number: CN201210496757.5A
Authority: CN
Inventors: 杨发达; 李士成; 童蓉; 王虹; 岳风树
Original assignee: Shenzhen Eubo New Material Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Eubo New Material Technology Co Ltd
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-06-11

Abstract

本发明涉及润滑油脂领域，特别是提供一种纳米铜聚脲基润滑脂组合物，该组合物包括：（A）100.0重量份的基础油、（B）5.0~30.0重量份的聚脲基稠化剂、（C）0.5~5.0重量份的亲油性纳米铜、（D）0.1~2.5重量份的抗氧剂、（E）0.1~3.0重量份的极压抗磨助剂、（F）0.1~3.5重量份的防锈防腐剂。采用上述配比所制得的纳米铜聚脲基润滑脂具有优良的耐高低温性能，适用温度范围宽，-50℃~200℃；高胶体安定性；高机械剪切安定性；将之应用于精密轴承上，能够精准控制动作和降低噪音，特别适合于低噪音轴承的润滑应用。同时其生产工艺简便易行，适宜规模批量化生产。

Description

纳米铜聚脲基润滑脂组合物

技术领域

本发明属于润滑脂领域，特别是提供一种纳米铜聚脲基润滑脂组合物。

背景技术

润滑是保证轴承正常运转的必须条件，润滑脂在轴承生产与应用领域中有着非常重要的意义。随着轴承行业的快速发展与技术进步，低噪音轴承的应用变得更为广泛。因此，针对于低噪音轴承，开发低噪音润滑脂有着重要意义和实际应用价值。

目前，有关低噪音润滑脂的研究已有文献披露，如中国专利ZL 03149909.2、ZL 200510126058.1、CN 201010505476.2、CN 201110332675.2等。但是，轴承行业大，产品种类和规格多，轴承用材也很丰富，目前已有的轴承润滑脂产品并不能够满足轴承行业的应用需求，因此，有关轴承用的低噪音润滑脂的技术开发需要丰富、持续升级与持续创新。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新适合于低噪音轴承的润滑应用的润滑脂组合物，可广泛适用于各种精密轴承、金属齿轮、塑胶齿轮、金属与塑胶的齿轮系统、白色家电轴承、开关旋钮等任何需要润滑的应用场合。同时其生产工艺简便易行，适宜大规模批量化生产。

为实现上述目的，本发明所提供的一种纳米铜聚脲基润滑脂组合物，其组成包括（重量份配比）：

（A）基础油	100.0
		（B）聚脲基稠化剂	5.0~30.0
（C）亲油性纳米铜	0.5~5.0
		（D）抗氧剂	0.1~2.5
（E）极压抗磨助剂	0.1~3.0
		（F）防锈防腐剂	0.1~3.5

其中所述基础油（A）为倾点低、闪点高的高低温性能优良的高粘度指数的基础油，包括PAO系列合成油、加氢精制白矿油、酯类合成油、聚醚合成油的一种或其组合。

所述聚脲基稠化剂（B）为分子结构含有脲基的有机化合物，包括单脲、二脲、三脲、四脲、聚脲、脲酸盐（复合聚脲）化合物的一种或其组合。

所述亲油性纳米铜（C）以软金属特点的纳米级金属铜为内核、以双亲性表面改性处理剂为外壳的亲油性纳米铜，其粒径大小D50为5nm~100nm，因其表面被有机修饰化而具有亲油性能，能很好的与基础油（A）相溶且不发生团聚、也不沉积。

所述抗氧剂（D）为胺类抗氧剂、酚类抗氧剂的一种或其组合。

所述极压抗磨助剂（E）为含硫极压抗磨助剂、含磷极压抗磨助剂、含钼极压抗磨助剂的一种或其组合。

所述防锈防腐剂（F）为二烷基二硫代氨基甲酸锌、烷基化二苯胺、苯并三氮唑、2,6—二叔丁基对甲苯酚中的一种或其组合。

本本发明提供的生产成品纳米铜聚脲基润滑脂的工艺步骤如下：

按100.0重量份的基础油（A）、5.0~30.0重量份的聚脲基稠化剂（B）的配方量投料于油浴加热的反应釜中，搅拌均匀并皂化成脂，制得均匀油脂；加入0.5~5.0重量份的亲油性纳米铜（C），剪切分散均匀；加入0.1~2.5重量份的抗氧剂（D）、0.1~3.0重量份的极压抗磨助剂（E）、0.1~3.5重量份的防锈防腐剂（F），搅拌分散均匀；然后经均质机均化处理、真空脱气与过滤后制得成品纳米铜聚脲基润滑脂。

本发明中的脲基润滑脂是一类以有机化合物作为稠化剂的润滑脂，除复合脲基润滑脂之外，大多数脲基润滑脂的稠化剂都不含金属元素，因此在高温使用时，不会因稠化剂含有金属元素而对润滑脂氧化和裂化起催化作用。这是脲基润滑脂与其他皂基润滑脂的最大区别。脲基润滑脂在热安定性、氧化安定性、胶体安定性等方面具有一定优势，特别是使用寿命长，使脲基润滑脂得到广泛应用。

而纳米铜是一种良好的润滑介质，它的润滑效果和自修复功能是一般润滑油制品及有机物添加剂所无法媲美的。纳米铜在循环工作过程中附着在摩擦工件表面起到缓冲的作用，同时纳米铜相对于有机物添加剂具有更好的高温化学稳定性，因此，从根本上解决了润滑脂在高温下有可能产生的结块和碳化问题。更重要的是纳米铜细且软，可以随时填充摩擦缺陷，起到自修复的作用。

使用本发明制得的纳米铜聚脲基润滑脂具有如下好处：1、减轻摩擦及磨损，延长轴承的寿命；2、排出摩擦热，防止轴承温升过高，不结块，不碳化；3、防止异物侵入，起到密封的作用；4、防止金属锈蚀，同时填充摩擦缺陷，有自修复功效。

具体实施方式

下面我们将从物料组成、计量配方两个因数来阐述本发明的具体实施例。

实施例1

1、物料组成及配比计量配方：见表1，

表1

物料组成	具体物料规格参数	计量配方/kg
			（A）	基础油，PAO合成油，60cSt@40℃	100.0
（B）	二聚脲，MDI，十八胺	13.0
			（C）	亲油性纳米铜，D₅₀=10nm	3.0
（D）	胺类抗氧剂，N55	1.0
			（E）	含硫极压抗磨助剂，EP105	0.5
（F）	防锈防腐剂，苯并三氮唑	0.5

2、纳米铜聚脲基润滑脂制作工艺步骤：

（1）基础脂的制作：按上述配方量投入基础油（A）和聚脲基稠化剂（B）于油浴加热的反应釜中，温度控制在220℃，剧烈搅拌均匀，搅拌速度为600rpm，皂化时间为60min；制得均匀油脂；备用；

（2）亲油性纳米铜的加入与分散：按配方量投入亲油性纳米铜（C）与上述油脂中，高速剪切分散均匀，温度控制在180℃，搅拌速度为800rpm，分散时间为30min；制得均匀油脂；冷却，温度为110℃；备用；

（3）添加剂的加入与分散：按配方量投入抗氧剂（D）、极压抗磨助剂（E）、防锈防腐剂（F）与上述油脂中，高速剪切分散均匀，温度控制在120℃，搅拌速度为700rpm，搅拌时间为40min；制得均匀油脂；备用；

（4）成品润滑脂的制作：将上述所制的均匀油脂进行均化处理，采用的设备为高压均质机；压力控制在35MPa，2遍；然后真空脱气20min；再用100目滤布过滤；从而制得成品纳米铜聚脲基润滑脂。

实施例2

1、物料组成及配比计量配方：见表2，

表2

物料组成	具体物料规格参数	计量配方/kg
			（A）	基础油，加氢精制白矿油，300cSt@40℃	100.0
（B）	二聚脲，TDI，十六胺	25.0
			（C）	亲油性纳米铜，D₅₀=25nm	5.0
（D）	胺类抗氧剂，N55	0.5
			（E）	含磷极压抗磨助剂，EP205	2.0
（F）	防锈防腐剂，烷基化二苯胺	1.5

2、纳米铜聚脲基润滑脂制作工艺步骤：

（1）基础脂的制作：按上述配方量投入基础油（A）和聚脲基稠化剂（B）于油浴加热的反应釜中，温度控制在200℃，剧烈搅拌均匀，搅拌速度为500rpm，皂化时间为60min；制得均匀油脂；备用

（2）亲油性纳米铜的加入与分散：按配方量投入亲油性纳米铜（C）与上述油脂中，高速剪切分散均匀，温度控制在180℃，搅拌速度为1000rpm，分散时间为30min；制得均匀油脂；冷却，温度为120℃；备用；

（3）添加剂的加入与分散：按配方量投入抗氧剂（D）、极压抗磨助剂（E）、防锈防腐剂（F）与上述油脂中，高速剪切分散均匀，温度控制在120℃，搅拌速度为600rpm，搅拌时间为30min；制得均匀油脂；备用；

（4）成品润滑脂的制作：将上述所制的均匀油脂进行均化处理，采用的设备为高压均质机；压力控制在30MPa，2遍；然后真空脱气15min；再用100目滤布过滤；从而制得成品纳米铜聚脲基润滑脂。

实施例3

1、物料组成及配比计量配方：见表3，

表3

物料组成	具体物料规格参数	计量配方/kg
			（A）	基础油，酯类合成油，405cSt@40℃	100.0
（B）	四聚脲，MDI，十八酸二胺	18.0
			（C）	亲油性纳米铜，D₅₀=30nm	6.0
（D）	酚类抗氧剂，F225	1.0
			（E）	有机钼极压抗磨助剂，EP305	1.5
（F）	防锈防腐剂，二叔丁基对甲苯酚	1.0

2、纳米铜聚脲基润滑脂制作工艺步骤：

（1）基础脂的制作：按上述配方量投入基础油（A）和聚脲基稠化剂（B）于油浴加热的反应釜中，温度控制在210℃，剧烈搅拌均匀，搅拌速度为800rpm，皂化时间为60min；制得均匀油脂；备用

（2）亲油性纳米铜的加入与分散：按配方量投入亲油性纳米铜（C）与上述油脂中，高速剪切分散均匀，温度控制在180℃，搅拌速度为1200rpm，分散时间为30min；制得均匀油脂；冷却，温度为120℃；备用；

（3）添加剂的加入与分散：按配方量投入抗氧剂（D）、极压抗磨助剂（E）、防锈防腐剂（F）与上述油脂中，高速剪切分散均匀，温度控制在100℃，搅拌速度为500rpm，搅拌时间为30min；制得均匀油脂；备用；

实施例4

1、物料组成及配比计量配方：见表4，

表4

物料组成	具体物料规格参数	计量配方/kg
			（A）	基础油，聚醚合成油，150cSt@40℃	100.0
（B）	二聚脲，TDI，十八胺	30.0
			（C）	亲油性纳米铜，D₅₀=50nm	5.0
（D）	酚类、胺类复合抗氧剂，N55，F225	1.5
			（E）	有机钼极压抗磨助剂，EP305	1.0
（F）	防锈防腐剂，二烷基二硫代氨基甲酸锌	1.5

2、纳米铜聚脲基润滑脂制作工艺步骤：

（1）基础脂的制作：按上述配方量投入基础油（A）和聚脲基稠化剂（B）于油浴加热的反应釜中，温度控制在190℃，剧烈搅拌均匀，搅拌速度为600rpm，皂化时间为80min；制得均匀油脂；备用

（2）亲油性纳米铜的加入与分散：按配方量投入亲油性纳米铜（C）与上述油脂中，高速剪切分散均匀，温度控制在170℃，搅拌速度为1100rpm，分散时间为25min；制得均匀油脂；冷却，温度为115℃；备用；

（3）添加剂的加入与分散：按配方量投入抗氧剂（D）、极压抗磨助剂（E）、防锈防腐剂（F）与上述油脂中，高速剪切分散均匀，温度控制在115℃，搅拌速度为800rpm，搅拌时间为30min；制得均匀油脂；备用；

（4）成品润滑脂的制作：将上述所制的均匀油脂进行均化处理，采用的设备为高压均质机；压力控制在20MPa，2遍；然后真空脱气15min；再用100目滤布过滤；从而制得成品纳米铜聚脲基润滑脂。

本发明所制得的纳米铜聚脲基润滑脂具有优良的耐高低温性能，适用温度范围宽，-50℃~200℃；高胶体安定性；高机械剪切安定性；将之应用于精密轴承上，能够精准控制动作和降低噪音，特别适合于低噪音轴承的润滑应用。该纳米铜聚脲基润滑脂适用于各种精密轴承、金属齿轮、塑胶齿轮、金属与塑胶的齿轮系统、白色家电轴承、开关旋钮等任何需要润滑的应用场合。

以上所述仅为本发明的部分具体实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims

1.一种纳米铜聚脲基润滑脂组合物，其特征在于，其包括如下重量份配比的组分：

（A）基础油：100；（B）聚脲基稠化剂：5.0~30.0；（C）亲油性纳米铜：0.5~5.0；（D）抗氧剂：0.1~2.5；（E）极压抗磨助剂：0.1~3.0；（F）防锈防腐剂：0.1~3.5。

2.根据权利要求1所述的纳米铜聚脲基润滑脂组合物，其特征在于，所述基础油（A）为倾点低、闪点高的高低温性能优良的高粘度指数的基础油，包括PAO系列合成油、加氢精制白矿油、酯类合成油、聚醚合成油的一种或其组合。

3.根据权利要求1所述的纳米铜聚脲基润滑脂组合物，其特征在于，所述聚脲基稠化剂（B）为分子结构含有脲基的有机化合物，包括单脲、二脲、三脲、四脲、聚脲、脲酸盐化合物的一种或其组合。

4.根据权利要求1所述的纳米铜聚脲基润滑脂组合物，其特征在于，所述亲油性纳米铜（C）以软金属特点的纳米级金属铜为内核、以双亲性表面改性处理剂为外壳的亲油性纳米铜，其粒径大小D50为5nm~100nm。

5.根据权利要求1所述的纳米铜聚脲基润滑脂组合物，其特征在于，所述抗氧剂（D）为胺类抗氧剂、酚类抗氧剂的一种或其组合。

6.根据权利要求1所述的纳米铜聚脲基润滑脂组合物，其特征在于，所述极压抗磨助剂（E）为含硫极压抗磨助剂、含磷极压抗磨助剂、有机钼极压抗磨助剂的一种或其组合。

7.根据权利要求1所述的纳米铜聚脲基润滑脂组合物，其特征在于，所述防锈防腐剂（F）为二烷基二硫代氨基甲酸锌、烷基化二苯胺、苯并三氮唑、2,6—二叔丁基对甲苯酚中的一种或其组合。

8.根据权利要求1所述的纳米铜聚脲基润滑脂组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：